Cenários têm sido usados ao longo do tempo em diversas áreas, mais precisamente em Interação Humano-Computador, Engenharia de Requisitos, Desenho Orientado a Objetos, Planeamento Estratégico, dentre outras, uma vez que facilitam bastante a criação e utilização de casos de uso, de uma forma simples e flexível.
Cenários geralmente são representados por narrativas textuais, em linguagem natural, que, frequentemente, são aprimoradas por gráficos, diagramas e imagens. Podem também ser representados por meio de protótipos, storyboards, vídeos, maquetes, ou até mesmo por situações físicas planejadas para oferecer suporte às atividades de um usuário (VEDOATO, 2003).
Para fins de um melhor entendimento da utilização da ontologia ONTOER+, serão descritos nesta seção cenários de casos de uso. O cenário básico apresenta como ator um usuário (professor, aluno ou qualquer pessoa interessada) que procura por objetos de aprendizagem na Internet. Este ator procura por objetos que apresentem determinado conteúdo, e deseja extrair apenas partes que deverão compor um novo objeto de aprendizagem. Estas partes podem ser um capítulo, ou um parágrafo, ou uma figura, ou uma tabela ou ainda um gráfico. A seguir, serão
apresentados, em forma de narrativa textual, alguns cenários de casos de uso que apresentam a busca por objetos de aprendizagem de forma fragmentada.
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Cenário 1 – Aluna precisa de material para montar um seminário sobre banco de dados relacionalA aluna Maria Albuquerque cursa a disciplina de banco de dados no curso de Licenciatura em Computação e precisa montar um seminário sobre Banco de Dados Relacional como parte da avaliação da primeira unidade da disciplina. Será necessário criar um documento contendo a revisão da literatura de acordo com o tema e também uma apresentação em slides. A aluna faz uma busca no Google acadêmico com o termo “banco de dados relacional” e foram retornados 4.860 (quatro mil e oitocentos e sessenta) resultados com possíveis links que contemplam o conteúdo, dentre os quais apostilas, livros completos, capítulos de livros, teses, dissertações e artigos. A aluna abre alguns desses links verificando se o conteúdo apresentado no material é útil para o que ela precisa. No final a aluna selecionou os seguintes materiais:
Quadro 5.1 – Materiais selecionados pela aluna Maria
Nr Título Tipo Formato
1 Projeto de banco de dados Livro PDF
2 Introdução a sistemas de bancos de dados E-Book PDF Fonte: o autor
De cada OA selecionado ela precisa ler e sintetizar as partes do conteúdo que lhe servirá para montar a sua revisão da literatura. Com base no documento criado, a aluna prepara a apresentação fazendo recortes de trechos do referido documento.
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Cenário 2 – Engenheiro civil faz pesquisa sobre que materiais utilizar para a construção de um prédio de 10 andaresO engenheiro civil André Coutinho, precisa fazer um relatório técnico sobre o tipo de cimento que deverá utilizar para a construção do prédio de 10 andares na cidade de Petrolina-PE. Há relatos que o solo da região é muito alcalino,
necessitando de um cimento que seja mais resistente ao sal. O engenheiro faz uma busca geral no Google sobre “tipos de cimento usados na construção civil” com a string de busca “tipos de cimento” + “construção civil” e foram retornados 140.000 (cento e quarenta mil) resultados. Como foi utilizado o Google web foram retornados materiais de diversos tipos, tais como: sites de fabricantes de cimento, matérias publicadas em sites sobre cimento e publicações diversas. O engenheiro abre alguns desses links verificando se o conteúdo apresentado no material é útil para o que ele precisa. No final o engenheiro selecionou os seguintes materiais:
Quadro 5.2 – Materiais selecionados pelo engenheiro André.
Nr Título Tipo Formato
1 Tipos de Cimento Portland Artigo Técnico HTML 2 Tipos e Características de Cimentos, Passo a
Passo! Site HTML
3 Guia básico de utilização do cimento Portland Boletim Técnico PDF
4 Cimento – tipos preço resistência Site HTML
Fonte: o autor
De cada material encontrado ele precisa copiar as partes que lhe servirá para montar o seu relatório. Uma alternativa para isto é ele ler, sintetizar e reescrever o conteúdo fazendo suas adaptações. O formato de alguns dos materiais encontrados permitia que ele pudesse salvar as figuras no seu computador para adicioná-las no seu relatório, em outros casos, teria que usar recursos mais avançados da informática para reutilizar a figura. Mas, André relata que tem muita dificuldade para realizar esta tarefa por não ter habilidade com os recursos da informática.
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Cenário 3 – Professora de Matemática precisa de material para preparar uma aula sobre fraçãoA professora Maria Cristina, ministra a disciplina de Matemática no quinto ano do ensino fundamental da rede pública. Devido à carência de livros para todos os alunos, ela resolveu montar uma apostila sobre fração para que seus alunos possam acompanhar o conteúdo. Com base em seu acervo digital e pessoal, a professora lê, sintetiza e reescreve o conteúdo fazendo suas adaptações, pois apenas parte do conteúdo lhe interessa para montar o seu material. A professora
relata que não tem muita experiência com informática, encontrando muita dificuldade para reaproveitar as figuras encontradas em seu acervo e montar o novo material.
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Cenário 4 – Professora de Geografia precisa de material para preparar uma aula sobre as regiões do BrasilA professora Lurdinha, ministra a disciplina de Geografia no quinto ano do ensino fundamental da rede privada. Ela resolveu montar uma apresentação sobre as regiões do Brasil para incrementar a sua aula. Para isto, a professora vai ao site do Portal do Professor (http://portaldoprofessor.mec.gov.br/index.html) em busca de OA que tratam do assunto. Ao entrar no site, em sua página principal, existe um campo para busca, e a professora digita a tag “As regiões do Brasil”. Após clicar no botão “Procurar”, nenhum resultado foi retornado. Lurdinha tentou, então, clicar em Cursos e Materiais. Uma nova janela abriu, e uma nova opção de busca surgiu. Novamente ela usou a tag “As regiões do Brasil”. Foram retornados cerca de 500 resultados, mas segundo Lurdinha, tudo muito confuso. Difícil de reconhecer o que lhe seria útil. Ela acabou desistindo do portal e foi buscar outra opção para preparar a sua aula.
• Como solucionar as dificuldades encontradas nos cenários descritos?
Para solucionar as dificuldades acima relatadas, surge então a proposta da criação e uso da ontologia ONTOER+. Esta ontologia será utilizada para gerar o modelo de representação para facilitar a disponibilização de REA de forma fragmentada em repositórios específicos, tal como o RECOBA30 (Repositório para
Compartilhamento de Objetos de Aprendizagem Abertos e Fragmentados). A seguir será apresentada uma visão geral do ambiente RECOBA, proposto por Junqueira (2015).
Visão Geral do Ambiente RECOBA
O RECOBA é um repositório de Objetos de Aprendizagem que permite a publicação e o compartilhamento de Objetos de Aprendizagem em formato aberto e
fragmentado (JUNQUEIRA e LÓSCIO, 2014). Ele possui todas as características definidas pelo conceito de dados abertos, ou seja, de livre acesso para qualquer pessoa e que os objetos disponibilizados estejam em um formato aberto permitindo seu uso e reúso. Na Figura 5.6 pode-se observar a visão geral do ambiente.
Figura 5.6 – Visão Geral do Ambiente RECOBA
Fonte: (JUNQUEIRA, 2015)
O componente central do ambiente RECOBA é o Repositório de OA, onde estes ficam armazenados na sua integralidade (por exemplo, um livro) ou de forma fragmentada (por exemplo, uma figura que pertence a um livro).
O usuário, a partir de uma interface gráfica, poderá interagir com os módulos Consulta e Publicação. No módulo Consulta, o usuário insere um termo para busca e receberá como resultado os OA ou fragmentos de OA que satisfazem a sua consulta. No módulo de Publicação, o usuário irá publicar seus objetos no repositório. O módulo de Publicação possui dois componentes: Fragmentação e Transformação.
No módulo de Fragmentação, o componente de destaque é a ontologia ONTOER+ que é usada como base para a publicação dos OA. O uso da ontologia facilita a publicação de OA de forma fragmentada. No módulo de Transformação, o objeto de aprendizagem de entrada sofrerá algumas transformações para facilitar a
fragmentação e a disponibilização dos fragmentos em diferentes formatos com a finalidade de facilitar o reúso do conteúdo.
Após a inclusão de um Objeto de Aprendizagem no RECOBA, são gerados vários fragmentos a partir do OA que foi incluído. Para ilustrar o resultado de um processo de fragmentação, considere um artigo qualquer e os fragmentos apresentados nas figuras 5.7, 5.8 e 5.9. Na Figura 5.7 são apresentados todos os fragmentos de Capítulos gerados pelo documento principal.
Figura 5.7 – Exemplo de Fragmentos de um OA.
Fonte: (JUNQUEIRA, 2015)
Na Figura 5.8, destaca-se o capítulo de Introdução e observam-se os fragmentos de Seções ou Parágrafos dentro do Capítulo destacado.
Figura 5.8 – Exemplo de Fragmentos de um Capítulo do OA.
Fonte: (JUNQUEIRA, 2015)
E por último, na Figura 5.9, o destaque é para o texto de um dos parágrafos do artigo.
Figura 5.9 – Exemplo do Fragmento de um Parágrafo do OA.
A seguir, serão apresentados dois exemplos de uso da ontologia ONTOER+, que ilustra o processo de instanciação de um determinado objeto de aprendizagem, com foco na relação entre o conteúdo a ser instanciado e a ontologia. Estes exemplos não foram instanciados nem persistidos na ontologia. Procurou-se representar, através de diagramas, como estas atividades acontecerão ao fazer-se uso da ONTOER+.
Objeto de aprendizagem do tipo Publication
Na Figura 5.1 podem-se visualizar todas as classes da ontologia ONTOER+, nas quais identifica-se facilmente que o objeto de aprendizagem
Publication possui components. Um componente pode ser um Block (bloco), um Appendix (apêndice), uma Bibliography (bibliografia), um Caption (capítulo), um Glossary (glossário), um Index (índice), uma Section (seção), um Preface (prefácio)
ou um in line element (elemento em linha). Um bloco pode ser um Title (título), Table (tabela), Figure (figura), Graphic (gráfico), List (lista) ou Paragraph (parágrafo). Portanto, um slide pode ter qualquer um dos elementos do bloco.
O exemplo descrito a seguir ilustra o processo de criação de uma instância de um objeto de aprendizagem do tipo Publication. A Figura 5.6 apresenta uma página que compõe a publicação utilizada como exemplo e o Quadro 5.3 apresenta informações adicionais sobre a publicação. Essas informações adicionais foram obtidas do artigo e serão representadas em metadados na figura de representação da instanciação. Para ilustrar este exemplo, foi considerado o artigo apresentado no Apêndice C, item B.
Quadro 5.3 – Informações adicionais da publicação a ser instanciada
Informação Conteúdo
Título What is IEEE Learning Object Metadata - IMS Learning Resource Metadata
Data de criação 01/05/2005 Língua oficial English
Descrição Standards Briefings Series What Is...
What is IEEE Learning Object Metadata / IMS Learning Resource Metadata?
Palavras Chaves Learning Object, Metadata, IMS Learning, IEE LOM
Versão atual 1.0
Status atual finalized
Contribuição 1 Phil Barker – author – 01/05/2005
Formato PDF
Tamanho em bytes 205824
Fonte: o autor
Na Figura 5.10, é possível observar objetos destacados no recorte de uma das páginas da publicação, sendo que apenas este recorte será considerado para a demonstração. O recorte da página apresenta os objetos Paragraph, ItemizedList e
Figure.
Para que a publicação seja descrita pela ontologia, primeiro cria-se uma instância, que, no caso desse exemplo, foi denominada “What_is_IEEE_Learning
_Object Metadata_-_IMS_Learning_Resource_Metadata”. As informações adicionais
da publicação deverão ser relacionadas a propriedades da ontologia que correspondem aos metadados do objeto de aprendizagem.
Figura 5.10 – Parte do conteúdo de uma página de uma publicação “What is IEEE
Learning Object Metadata / IMS Learning Resource Metadata”.
Fonte: o autor
Em seguida, deve-se criar a relação entre os objetos que compõem cada uma das partes em todas as páginas da publicação e os atributos equivalentes na ontologia. A Figura 5.11 apresenta um exemplo de instância do tipo Publication.
Foi considerado apenas o recorte dessa página, tendo em vista a repetição de objetos da publicação nas demais páginas, o que tornaria ilegível a leitura da representação da instância aqui representada através da figura 5.11. “What is IEEE Learning Object Metadata / IMS Learning Resource Metadata” é um
Os dados adicionais, apresentados no Quadro 5.3, aparecem como metadados da instância criada. Observa-se que a página possui componentes (classe Component) e blocos (classe block). A classe block possui um elemento
Figure, dois elementos Pararaph e um elemento List do tipo ItemizedList. As
reticências entre o texto de um item indicam que há texto naquele intervalo e que foi suprimido para tornar a representação o mais legível possível. Do mesmo modo as reticências entre a representação de alguns componentes foi utilizada pelo mesmo motivo.
Figura 5.11 – Instanciação de parte de uma página da apresentação “Introduction to
Learning Objects” “What is IEEE Learning Object Metadata / IMS Learning Resource Metadata”.
Fonte: o autor
Objeto de aprendizagem do tipo Slide-Show
A Figura 5.1, anteriormente apresentada, permite visualizar todas as classes da ontologia ONTOER+, deixando claro que o objeto de aprendizagem
(título), Table (tabela), Figure (figura), Graphic (gráfico), List (lista) ou Paragraph (parágrafo). Portanto, um slide pode ter qualquer um dos elementos do bloco.
O exemplo descrito a seguir ilustra o processo de criação de uma instância de um objeto de aprendizagem do tipo Slide-Show. A Figura 5.12 apresenta os slides que compõem a apresentação em slides utilizada como exemplo e o Quadro 5.4 apresenta informações adicionais sobre a apresentação. Essas informações adicionais foram obtidas da apresentação em slides e serão representadas em metadados na figura de representação da instanciação.
Quadro 5.4: Informações adicionais da apresentação em slides a ser instanciada
Informação Conteúdo
Título Introduction to Learning Objects
Autor Harvi Singh
Data de criação 31/05/2001 Língua oficial Inglês
Descrição Presentation on an introduction to learning objects
Palavras Chaves Learning Objects, Metadata, Learning Repository
Versão atual 1.0
Status atual finalized
Contribuição 1 Harvi Singh – author – 20/05/2001
Formato SlideShow
Tamanho em bytes 414720
Fonte: o autor
Na Figura 5.12, é possível observar objetos destacados no Slide 1 e no Slide 6. O Slide 1 possui os objetos Title e Paragraph, enquanto que o Slide 6 possui os objetos Title, ItemizedList, Figure e Paragraph. Para ilustrar o uso da ontologia, são considerados apenas estes dois slides (Slide 1 e Slide 6).
Para que a apresentação em slides seja descrita pela ontologia, primeiro cria-se uma instância, que, no caso desse exemplo, foi denominada “Introduction_To_Learning_Objects”. As informações adicionais da apresentação em slides deverão ser relacionadas às propriedades da ontologia que correspondem aos metadados do objeto de aprendizagem.
Figura 5.12 – Apresentação em slides “Introduction to Learning Objects”.
Fonte: o autor
Em seguida, deve-se criar a relação entre os objetos de cada um dos slides e os atributos equivalentes na ontologia. A Figura 5.13 apresenta um exemplo de instância do tipo slide show. Foram considerados apenas o Slide 1 e o Slide 6, tendo em vista a repetição de objetos da apresentação nos demais slides, o que tornaria ilegível a leitura da representação da instância criada. As reticências indicam que existem slides no intervalo entre o Slide 1 e o Slide 6. “Introduction to
Learning Objects” é um LearningObject do tipo Slide-Show e possui components.
Os dados adicionais, apresentados no Quadro 5.4, aparecem como metadados da instância criada. Os números 1 e 6 representam os slides instanciados que são componentes de uma apresentação. Observe que cada slide possui blocos (classe block), onde o Slide 1 possui um elemento Title e seis elementos Pararaph e o Slide 6 possui um elemento Title, um elemento Figure, um elemento List e dois elementos Paragraph.
Figura 5.13 – Instanciação do Slide 1 e do Slide 6 da apresentação “Introduction to
Learning Objects”.
Fonte: o autor
Uma vez que os fragmentos foram criados e a ontologia instanciada, pode-se aplicar mecanismos de inferência para facilitar a busca e manipulação de conteúdos educacionais. Para a extração de fragmentos mostrados nestes exemplos e disponibilizados em repositórios semânticos, mecanismos de inferência podem ser utilizados a fim de buscar os recursos desejados. Utilizando um motor de busca, a ontologia seria utilizada tanto para facilitar a localização de fragmentos como na estruturação de recursos educacionais dos tipos publicação e apresentação em slides. Um software também poderá ser desenvolvido utilizando a ontologia ONTOER+ e, por meio de plug-ins, fazer inferências na ontologia utilizando motores de inferência como Pellet31, por exemplo.